xvYCC

xvYCC o YCbCr de gama extendida es un espacio de color que se puede utilizar en la electrónica de vídeo de los televisores para admitir una gama 1,8 veces más grande que la del espacio de color sRGB . ^{[1] [2] [3]} xvYCC fue propuesto por Sony , ^[4] especificado por la IEC en octubre de 2005 y publicado en enero de 2006 como IEC 61966-2-4 . xvYCC extiende la curva de tonos ITU-R BT.709 definiendo valores sobrerango. El vídeo codificado con xvYCC conserva los mismos colores primarios y punto blanco que BT.709 , y utiliza una matriz de conversión y codificación RGB a YCC BT.601 o BT.709. ^[4] Esto le permite viajar a través de las rutas de datos YCC de rango limitado digitales existentes, y cualquier color dentro de la gama normal será compatible. ^[4] Funciona permitiendo entradas RGB negativas y expandiendo el croma de salida. Estos se utilizan para codificar colores más saturados mediante el uso de una mayor parte de los valores RGB que se pueden codificar en la señal YCbCr en comparación con los utilizados en Broadcast Safe Level. ^[4] Los colores extra-gamut pueden entonces ser mostrados por un dispositivo cuya tecnología subyacente no está limitada por los colores primarios estándar. ^[4]

En un artículo publicado por la Society for Information Display en 2006, los autores asignaron los 769 colores de la cascada de colores Munsell (denominada gama de Michael Pointer) al espacio BT.709 y al espacio xvYCC. Alrededor del 55% de los colores Munsell se podían asignar a la gama sRGB, pero el 100% de esos colores se asignan a la gama xvYCC. ^[5] Se pueden crear tonos más profundos (por ejemplo, un cian más profundo) al darle al primario opuesto (rojo) un coeficiente negativo. El rango de cuantificación de la colorimetría xvYCC ₆₀₁ y xvYCC _{709 siempre es de rango limitado.} ^[6]

La tecnología de cámaras y pantallas está evolucionando con colores primarios más diferenciados, más espaciados entre sí según el diagrama de cromaticidad CIE . Las pantallas con colores primarios más separados permiten una gama más amplia de colores visualizables, sin embargo, los datos de color deben estar disponibles para hacer uso del espacio de color de gama más amplia. xvYCC es un espacio de color de gama extendida que es compatible con versiones anteriores de la señal de transmisión BT.709 YCbCr existente al hacer uso de porciones de datos de la señal que de otro modo no se utilizarían.

La señal BT.709 YCbCr tiene un espacio de código sin utilizar, una limitación impuesta para fines de transmisión. En particular, solo se utilizan de 16 a 240 para los canales de color Cb/Cr de los 0 a 255 valores digitales disponibles para la codificación de datos de 8 bits. xvYCC utiliza esta parte de la señal para almacenar datos de color de gama extendida utilizando los valores de código 1 a 15 y 241 a 254 en los canales Cb/Cr para la extensión de la gama. ^[7]

xvYCC expande los valores de croma a 1-254 (es decir, un valor bruto de -0,567–0,567) mientras mantiene el rango de valores de luma (Y) en 16-235 (aunque Superwhite puede ser compatible), lo mismo que Rec. 709. Primero, se expande el OETF (Características de transferencia 11 por H.273 ^[8] como se especificó originalmente en la primera enmienda a H.264) para permitir entradas R'G'B' negativas de manera que: ^[5]

${\displaystyle V={\begin{cases}-1.099(-L)^{0.45}+0.099&L\leq -0.018\\4.500L&-0.018<L<0.018\\1.099L^{0.45}-0.099&L\geq 0.018\end{cases}}}$

Aquí el número 1.099 tiene el valor 1 + 5.5 * β = 1.099296826809442... y β tiene el valor 0.018053968510807..., mientras que 0.099 es 1.099 - 1. ^[8]

La matriz de codificación YCC no cambia y puede seguir la Rec. 709 o la Rec. 601 (coeficientes de matriz 1 y 5). ^[5]

_{El rango posible para el R'G'B' 601} no lineal está entre -1.0732 y 2.0835 y para el R'G'B' ₇₀₉ está entre -1.1206 y 2.1305. ^[9] Esto se logra cuando los valores YCC son "1, 1, cualquiera" y "254, 254, cualquiera" en el componente B'.

El xvYCC ₇₀₉ cubre el 37,19% de la CIE 1976 u'v' , mientras que el BT.709 sólo el 33,24%. ^[10]

El último paso codifica los valores en un número binario (cuantificación). Básicamente no se modifica, excepto que se puede seleccionar una profundidad de bits n de más de 8 bits: ^[5]

${\displaystyle {\begin{aligned}Y_{{\rm {xv}}\ n}&=\left\lpiso 2^{n-8}(219\times Y+16)\right\rceil \\Cb_{{\rm {xv}}\ n}&=\left\lpiso 2^{n-8}(224\times Cb+128)\right\rceil \\Cr_{{\rm {xv}}\ n}&=\left\lpiso 2^{n-8}(224\times Cr+128)\right\rceil \\\end{aligned}}}$

Si se permiten valores primarios negativos, un cian que se encuentre fuera de la gama básica de los primarios se puede codificar como "verde más azul menos rojo". ^[4] Dado que se utiliza el rango Y de 16-255 (el valor 255 está reservado en el estándar HDMI para sincronización, pero puede estar en archivos) y dado que los valores de Cb y Cr están poco restringidos, se pueden codificar muchos colores muy saturados fuera del espacio RGB de 0 a 255. Por ejemplo, si YCbCr es 255, 128, 128, en el caso de una codificación YCbCr de nivel completo (0 a 255), entonces el R'G'B' correspondiente es 255, 255, 255, que es el valor de luminancia máximo codificable en este espacio de color. Pero si Y=255 y Cr y/o Cb no son 128, esto codifica la luminancia máxima pero con un color añadido: un primario debe ser necesariamente superior a 255 y no se puede convertir a R'G'B'. Se debe utilizar software y hardware adaptados durante la producción para no recortar los niveles de datos de vídeo que están por encima del espacio sRGB. Esto casi nunca sucede con el software que trabaja con un núcleo RGB.

El ejemplo más complejo son los valores 139, 151, 24 de YCbCr BT.709 (es decir, RGB -21, 182, 181). Eso está fuera de la gama para BT.709, pero no para sYCC y xvYCC ₇₀₉ , y para convertir esos valores a la gama de visualización, se convertirían a XYZ (0,27018, 0,40327, 0,54109) y luego a la gama de visualización. ^[11]

La matriz XYZ es la especificada en la documentación de Nvidia . ^[12]

En la especificación HDMI 1.3 se ha definido un mecanismo para señalar la compatibilidad con xvYCC y transmitir la definición de límites de gama para xvYCC . No se requiere ningún mecanismo nuevo para transmitir los datos xvYCC en sí, ya que son compatibles con los formatos YCbCr existentes de HDMI , pero la pantalla debe indicar su disposición para aceptar los valores xvYCC de gama extra (en el bloque Colorimetry de EDID , indicadores xvYCC ₇₀₉ y xvYCC ₆₀₁ ), y la fuente debe indicar la gama real en uso en AVI InfoFrame y utilizar paquetes de metadatos de gama para ayudar a la pantalla a adaptar de forma inteligente los colores extremos a sus propias limitaciones de gama.

Esto no debe confundirse con la otra nueva función de color de HDMI 1.3, el color profundo . Se trata de una función independiente que aumenta la precisión de la información de brillo y color, y es independiente de xvYCC.

El formato xvYCC no es compatible con DVD-Video , pero sí lo es con el formato de grabación de alta definición AVCHD , PlayStation 3 y Blu-ray. También lo admiten algunas cámaras, como la Sony HDR-CX405, que sí etiqueta el vídeo como xvYCC con BT.709 dentro del formato XAVC de Sony . ^[13]

El 7 de enero de 2013, Sony anunció que lanzaría títulos en Blu-ray Disc "Masterizados en 4K" que se originan en 4K y se codifican a 1080p . ^[14] Los títulos en Blu-ray Disc "Masterizados en 4K" de 1080p se pueden reproducir en reproductores de Blu-ray Disc existentes y admitirán un espacio de color más grande utilizando xvYCC. ^{[14] [15] [16]}

El 30 de mayo de 2013, Eye IO anunció que su tecnología de codificación había sido autorizada por Sony Pictures Entertainment para ofrecer video 4K Ultra HD con su "Sony 4K Video Unlimited Service". ^{[17] [18]} Eye IO codifica sus activos de video a 3840 x 2160 e incluye soporte para el espacio de color xvYCC. ^{[17] [18]}

El siguiente hardware de gráficos admite el espacio de color xvYCC cuando se conecta a un dispositivo de visualización compatible con xvYCC:

• Serie AMD Mobility Radeon HD 4000 y modelos más nuevos
• Serie AMD Radeon HD 5000 y modelos más nuevos
• Chipsets AMD 785G , 880G y 890GX con gráficos integrados
• Gráficos Intel HD integrados en algunas CPU (excepto Pentium G6950 y Celeron G1101)
• Serie nVidia GeForce 200 y modelos más nuevos

• Tienda web IEC para IEC 61966-2-4